Universo e spazio

Mondi lontani: alla ricerca dei pianeti extrasolari

Kepler 1649c

Impressione d'artista della superficie del pianeta extrasolare Kepler-1649c. Questo pianeta si trova nella zona abitabile della sua stella (Kepler-1649), ma la composizione della sua atmosfera non è conosciuta. Immagine: NASA

Dal 1995, grazie a due astrofisici svizzeri, sappiamo che i pianeti orbitano non solo attorno al nostro Sole, ma anche ad altre stelle simili al Sole. Per questa scoperta, i due ricercatori hanno ricevuto il Premio Nobel per la Fisica nel 2019. Ma perché cerchiamo questi pianeti chiamati extrasolari, e come li troviamo?

Galaxie NGC 5866

La galassia NGC 5866, vista di lato dal telescopio spaziale Spitzer. Si trova a 44 milioni di anni luce dalla Terra. Immagine: NASA.

Il nostro Sistema Solare è composto da otto pianeti che ruotano attorno ad una stella al centro: il Sole. Alcuni pianeti hanno anche delle lune che orbitano attorno a loro. Il nostro Sistema Solare appartiene a una galassia, la Via Lattea, che contiene almeno 200 miliardi di stelle. Quindi potrebbero esserci altrettanti sistemi planetari nella nostra galassia! E ci sono innumerevoli altre galassie nell'Universo...

Siamo soli nell'Universo?

I pianeti che orbitano attorno a stelle diverse dal nostro sole sono chiamati pianeti extrasolari (o esopianeti). Potrebbe essercene uno su cui si è evoluta la vita come sulla Terra? Un pianeta del genere dovrebbe orbitare attorno a una stella simile al Sole e trovarsi nella "zona abitabile" di quella stella. Ciò significa che non deve né avvicinarsi troppo alla stella né orbitare a una distanza eccessiva, altrimenti il pianeta sarebbe troppo caldo o troppo freddo. Per essere simile al nostro pianeta, dovrebbe anche essere roccioso, avere una grande quantità di acqua liquida sulla superficie e molto ossigeno nell'atmosfera, ed essere circondato da un campo magnetico che tenga lontano il vento solare della stella.

Il primo pianeta extrasolare

Nell'ottobre 1995 è stato scoperto il primo pianeta extrasolare in orbita attorno a una stella simile al Sole. Due astrofisici dell'Università di Ginevra, Michel Mayor e Didier Queloz, hanno scoperto un pianeta in orbita attorno alla stella Helvetios. Questa stella si trova nella costellazione di Pegaso (da cui il nome originale 51 Pegasi). Hanno chiamato il pianeta "51 Pegasi b". Per scoprire quale dei circa 200-400 miliardi di stelle della nostra galassia osservare, i ricercatori hanno dovuto prima compilare un catalogo di stelle simili al Sole che potrebbero ospitare pianeti in orbita attorno a loro.

Il pianeta scoperto è costituito principalmente da gas, idrogeno ed elio. È molto caldo (circa 1000 °C) perché è molto vicino alla sua stella (vi orbita in soli 4 giorni!). Allo stesso tempo, ha poco meno della metà della massa di Giove, il pianeta più grande del nostro Sistema Solare.

Die Erde und Kepler-1649c

Il pianeta extrasolare Kepler-1649c, scoperto nel 2020, ha dimensioni simili a quelle della Terra. Al momento possiamo solo immaginare l'aspetto della sua superficie. Immagine: NASA

Il Premio Nobel dopo 24 anni

51 Pegasi b, in seguito battezzato Dimidium, è valso ai due scienziati il premio Nobel nel 2019, ventiquattro anni dopo la sua scoperta. Dimidium è inabitabile perché è un pianeta gassoso ed è troppo vicino alla sua stella. Tuttavia, la sua scoperta ha dato il via alla grande ricerca di esopianeti. Ad oggi ne sono stati scoperti più di 5000; c'è un particolare interesse per i pianeti simili alla Terra che potrebbero ospitare la vita.

Scoperte indirette: i metodi in astrofisica

Anche con telescopi potenti è difficile osservare direttamente i pianeti extrasolari. Il problema è che la luce della stella attorno alla quale orbita il pianeta è troppo intensa. Ci abbaglia, tanto che è difficile vedere i pianeti al suo fianco.

Tuttavia, esistono strategie che consentono l'osservazione indiretta. Anche se la luce della stella oscura il pianeta, dalla sua luminosità e dalle variazioni nel tempo si possono ricavare diverse informazioni sui pianeti nelle sue vicinanze.

Anche Michel Mayor e Didier Queloz non hanno mai visto il "loro" pianeta extrasolare con i loro occhi. I due astrofisici sono riusciti a misurare le oscillazioni della stella solo con l'aiuto di uno spettrografo da loro sviluppato. Questo dispositivo è stato collegato a un telescopio situato presso l'Osservatorio di Haute-Provence in Francia. Lo spettrografo riceve e analizza la luce della stella (il cosiddetto spettro stellare) - paragonabile a un prisma che divide la luce bianca nei colori dell'arcobaleno.

Prisma

Un prisma scompone la luce bianca nei colori dell'arcobaleno. Allo stesso modo, uno spettrografo analizza lo spettro luminoso di stelle lontane e misura le minime variazioni di questi colori. Immagine: iDesign/Canstockphoto

Ultima modifica: 24.07.2022
Creato: 24.07.2022
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